نوار نقاله تسمه ای
نوار نقاله تسمه ای (Belt conveyor) یکی از ابزارهای اساسی در صنعت حمل و نقل مواد است و بیشتر در حمل و نقل مواد فله (غلات، نمک، ذغال سنگ، سنگ معدن، شن و...) مورد استفاده قرار می گیرد. سیستم های نوار نقاله شامل دو یا چند قرقره می باشد، که برای حرکت تسمه نقاله و مواد به جلومورد استفاده قرار می گیرد.تسمه های نوار نقاله از ترموپلاستیک، مفتول فلزی، لاستیک، پارچه و چرم ساخته میشوند. قدرت کشش هر تسمه را EP تسمه مشخص می کند؛ منظور از نیروی کششی در تسمه نقاله ، نیروی لازم برای پاره شدن تسمه نقاله می باشد.
اجزای این نوع نوار نقاله را در شکل زیر مشاهده می نمایید:
تسمه ای که کالا را به روی خود نگه می دارد دارای انواع مختلفی است. گاهی به منظور جلوگیری از افتادن کالا این تسمه ها به صورت عاج دار تولید می شوند، گاهی فلزی هستند، گاهی به منظور خشک کردن محصول، توری مانند تولید می شوند، در برخی موارد نیز موادی که حمل میکند ممکن است داغ باشد که در این موارد از تسمه های ضد حریق استفاده می گردد.در صنایع گوناگون متناسب با موادی که حمل میشوند می‌بایست نوع پوشش تسمه نقاله را انتخاب نمود؛ انواع پوشش تسمه نقاله: مقاوم در برابر سایش و پارگی، مقاوم در برابر حرارت، مقاوم در برابر خوردگی، مقاوم در برابر آتش و حرارت و مقاوم در برابر مواد شیمیایی. تسمه از یک یا چند لایه ماده تشکیل شده است. بیشتر تسمه ها به طور کلی از دو لایه تشکیل شده اند. لاشه (Carcass) نام لایه زیرین است که مقاومت و شکل خطی تسمه را فراهم می کند و پوشش نام لایه فوقانی است. برای ساخت لاشه اغلب از پلی استر ، نایلون و پنبه استفاده می شود ، در حالی که برای ساخت پوشش از انواع ترکیبات لاستیکی یا پلاستیکی استفاده می گردد.
نوار نقاله برای مصارف صنعتی و انباری
یک سیستم تسمه نقاله را می توان با هزینه بسیار مقرون به صرفه به ازای هر فوت نوار نقاله برای بسیاری از کاربردهای انباری و صنعتی اجرا کرد. از آنجایی که شامل تنها یک موتور و یک سیستم تسمه ساده است، بسیار ساده هستند. از این رو آنها اغلب یکی از اولین خریدهای بهبود بهره وری هستند که یک شرکت در حال رشد انجام می دهد. اگرچه انواع تسمه نقاله های زیادی وجود دارد، ساده ترین سبک آن به سبک تخت خواب کشویی معروف است. هنگامی که یک سیستم تسمه نقاله با سنسورها و سایر تجهیزات اتوماسیون مرتبط می شود، می تواند بهره وری را تا حد زیادی افزایش دهد.
اما نقطه ضعف آنها این است که عموماً فقط برای کاربردهای حمل و نقل استفاده می شوند. این بدان معنی است که تجهیزات نوار نقاله فقط محصول را از نقطه A به نقطه B منتقل می کند. این ممکن است کافی باشد، اما یک تسمه نقاله معمولاً نمی تواند قطعات را بافر یا انباشته کند. آنها معمولاً به عنوان سطح کاری برای اعضای تیم تولید استفاده نمی شوند.
انواع سیستم تسمه نقاله
- کانوایر بستر لغزنده(Slider Bed Belt Conveyor) :در این سیستم، کمربند روی یک سطح صاف (بستر لغزنده) حرکت میکند. این نوع بیشتر برای حمل مواد سبک یا محصولات حساس به فشار مورد استفاده قرار می‌گیرد. این سیستم به دلیل سادگی و هزینه کم، در بسیاری از محیط‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- کانوایر بستر غلتکی(Roller Bed): در این سیستم، کمربند روی غلتک‌ها حرکت میکند. این نوع به دلیل کم کردن اصطکاک، برای حمل مواد سنگین‌تر مناسب است و می‌تواند در فواصل طولانی‌تر به راحتی عمل کند. این کانوایرها معمولاً در انبارها و خطوط تولید با حجم بالای محصولات استفاده میشوند.
- کانوایر شیب‌دار با بستر لغزنده) :( Incline Belt – Slider این نوع کانوایر برای جابجایی مواد به صورت عمودی یا با شیب استفاده می‌شود. در این سیستم، کمربند روی بستر لغزنده حرکت میکند و معمولاً برای حمل مواد به ارتفاعات مختلف مناسب است. این نوع معمولاً برای جابجایی موادی که باید به طبقات بالا منتقل شوند، کاربرد دارد.
- انوایر شیب‌دار با بستر غلتکی) :( Incline Belt – Roller مشابه نوع قبلی است، اما در اینجا کمربند روی غلتک‌ها حرکت میکند. این سیستم هم برای جابجایی مواد با شیب مورد استفاده قرار می‌گیرد، ولی برای حمل مواد سنگین‌تر یا مقاوم‌تر به فشار، بهتر عمل میکند.
- کانوایر با کمربند قوسی) :( Troughed Belt Conveyor در این سیستم، کمربند به شکل قوسی (یا مانند یک تراپ) طراحی شده است تا بتواند مواد پودری یا گرانول‌ها را به راحتی جابجا کند. این نوع معمولاً برای حمل مواد جامد یا پودر مانند سنگ، شن، یا ذغال‌سنگ استفاده می‌شود.
- کانوایر درام تراشه‌ای) :( Trough Drum Conveyor Belt در این نوع کانوایر، کمربند دور درام‌های خاص پیچیده شده و با ایجاد شیب، مواد را از نقطه‌ای به نقطه دیگر انتقال می‌دهد. این نوع به طور معمول در فرآیندهایی که نیاز به تحمل وزن بالا و جابجایی مواد با حجم زیاد دارند، استفاده می‌شود
عملکرد تسمه نقاله
در اصل، تسمه نقاله بر پایه‌ی یک اصل ساده کار میکند: شامل یک تسمه است که روی مجموعه‌ای از غلتک‌ها یا یک سطح صاف حرکت میکند.تسمه از جنس‌های مختلفی مثل PVC، لاستیک، یا توری (mesh) ساخته می‌شود که بسته به نوع کاربرد انتخاب می‌گردد، و با استفاده از موتورهایی به حرکت در می‌آید. این موتورها غلتک‌ها را می‌چرخانند و در نتیجه تسمه و مواد یا کالاهایی که روی آن قرار دارند، به حرکت درمی‌آیند.
اجزای کلیدی تسمه نقاله
موتور محرک (Motor Drive)
قلب سیستم تسمه نقاله، موتور محرک آن است که نیروی لازم برای چرخاندن پولی محرک (Drive Pulley) را تأمین میکند. اندازه و قدرت موتور به وزن موادی که باید حمل شوند و سرعت مورد نیاز بستگی دارد.
این موتورها معمولاً برقی هستند و می‌توانند دارای کنترل‌کننده سرعت باشند تا سرعت تسمه را متناسب با نیاز عملیات تنظیم کنند.
پولی محرک (Drive Pulley)
این پولی به موتور متصل است و وظیفه‌اش انتقال حرکت به تسمه است. وقتی موتور پولی را می‌چرخاند، تسمه هم در جهت چرخش موتور حرکت میکند.
برای جلوگیری از لغزش، پولی ممکن است پوشش‌دار یا از موادی با اصطکاک بالا ساخته شود.
جنس تسمه (Conveyor Belt Material)
خود تسمه یک بخش حیاتی است و از موادی مثل لاستیک، PVC، نئوپرن، یورتان، یا نایلون ساخته می‌شود.
انتخاب جنس تسمه به نیازهای خاص هر کاربرد بستگی دارد. مثلاً تسمه‌هایی که برای حمل اجسام تیز طراحی شده‌اند، از مواد مقاوم‌تری ساخته میشوند تا در برابر بریدگی و ساییدگی دوام بیاورند.
غلتک‌های هرزگرد (Idler Rollers)
این غلتک‌ها در امتداد قاب نقاله قرار دارند و تسمه و بار روی آن را حمایت و نگهداری می‌کنند.
آنها به حفظ کشش تسمه، صاف بودن مسیر حرکت و کاهش اصطکاک کمک می‌کنند، که این موضوع باعث افزایش عمر تسمه می‌شود.
در برخی سیستم‌ها، غلتک‌های هرزگرد می‌توانند قابل تنظیم باشند تا مسیر یا کشش تسمه را تغییر دهند.
قاب نقاله (Conveyor Frame)
این قسمت مانند ستون فقرات سیستم نقاله است و اجزای مختلف مانند غلتک‌ها، موتور و تسمه را پشتیبانی میکند.
قاب معمولاً از فولاد یا آلومینیوم ساخته می‌شود تا استحکام بالایی داشته باشد و برای طول‌ها و عرض‌های مختلف نقاله قابل طراحی است.
سیستم کنترل (Control System)
در سیستم‌های مدرن، تسمه نقاله‌ها معمولاً بخشی از سیستم‌های اتوماسیون هستند که توسط کامپیوتر مرکزی کنترل میشوند.
این سیستم کنترلی می‌تواند سرعت، جهت حرکت را تعیین کند و حتی با سنسورها یکپارچه شود تا تسمه به‌صورت خودکار روشن یا متوقف شود.
مثلاً در یک انبار، سیستم ممکن است تسمه را متوقف کند تا عملیات اسکن یا جداسازی بسته‌ها انجام شود.
ویژگی کانوایر بلت
- جابجایی محصولات ساده از یک مکان به مکان دیگر: این سیستم‌ها برای انتقال محصولاتی که نیاز به جابجایی مستقیم دارند، بسیار مناسب هستند.
- جابجایی محصولات به سمت بالا یا پایین در شیب‌ها: این سیستم می‌تواند محصولات را به صورت عمودی یا با شیب جابجا کند. به طور کلی، حداکثر زاویه شیب برای سیستم‌های کمربندی حدود 25 درجه است، اما بهتر است برای محصول خاص خود با مهندسین مشورت کنید.
- جابجایی به صورت پیوسته یا به صورت ایندکسینگ: کمربند می‌تواند متوقف شده و هر بار برای جابجایی محصول شروع به حرکت کند. اگر سنسوری در انتهای کمربند قرار دهید، سیستم می‌تواند متوقف شود. در سایر موارد، بسته‌ها از کمربند در حال حرکت به طور مداوم بارگیری و تخلیه میشوند.
- استفاده در مواقعی که تغییر سرعت لازم است: می‌توان یک درایو فرکانس متغیر (VFD) برای کنترل سرعت به سیستم اضافه کرد. این سیستم با تغییر فرکانس جریان الکتریکی، سرعت کمربند را تنظیم میکند. کانوایرهای برقی با کمربند به راحتی می‌توانند سرعت خود را تنظیم کنند.
- جابجایی محصولات از روی منحنی‌ها: سیستم‌های منحنی موجود هستند که برای حفظ جهت‌گیری صحیح محصول هنگام حرکت در مسیر منحنی طراحی شده‌اند.
انواع مختلف مواد بلت کانوایر
- مواد کمربند عمومی: برای استفاده‌های عمومی و معمولی مناسب است.
- کمربند با سطح خشن: برای داشتن چسبندگی بیشتر در شیب‌ها، سراشیبی‌ها و برای محصولاتی که ممکن است سر بخورند یا بلغزند.
- مقاومت شیمیایی بالا: برای حفاظت بهتر در برابر مواد شیمیایی.
- مواد کمربند مقاوم در برابر برش: برای اجسام تیز یا سخت مانند ورق‌های فلزی یا آجرها. کمربندهای بسیار سنگین وظیفه دارند که مقاومت بالایی در برابر برش داشته باشند.
- کمربند کانوایر مقاوم در برابر دما: برای قطعاتی که از پرس‌های داغ خارج میشوند، مواد کمربند مقاوم در برابر دما موجود است. در برخی موارد، کانوایرهای کمربندی می‌توانند از داخل فرهای با دمای پایین عبور کنند.
موتور الکتریکی
موتورهای الکتریکی که سازندگان تسمه نقاله استفاده می کنند هر دو مدل AC و DC هستند. در محدوده AC، می توانید از 120VAC برای مدل های سبک تر استفاده کنید. مدل های سه فاز 230 ولت و 480 ولت در عملیات های صنعتی سنگین تر رایج هستند. همه با کنترل کننده های سرعت متغیر اختیاری در دسترس هستند.
آیا به آنها "تسمه نقاله" یا "تسمه نقاله" می گویند؟خودِ کمربند که از پارچه، لاستیک یا پلاستیک انعطاف‌پذیر ساخته شده، همان چیزی است که به آن "conveyor belt" (کمربند کانوایر) گفته می‌شود.گاهی هم از اصطلاح "conveyor belt system" استفاده می‌شود که منظور، کل سیستم است. این سیستم شامل خود کمربند و مکانیزم حرکتی آن است.این سیستم به‌گونه‌ای طراحی شده که کمربند روی یک صفحه فلزی نگهدارنده حرکت میکند؛ یعنی در هنگام حرکت، از زیر پشتیبانی می‌شود. این نوع طراحی، سبک بستر لغزنده (slider bed) نام دارد.در نوع دیگر، کمربند روی تعدادی غلتک قرار می‌گیرد که با فاصله از هم نصب شده‌اند. به این نوع، کانوایر غلتکی (roller belt) یا کانوایر کمربندی با بستر غلتکی گفته می‌شود.
کاربرد ها
مواد فله (Bulk Material):
تسمه نقاله‌های مخصوص مواد فله‌ای برای حمل مواد ریز، دانه‌ای و همچنین قطعات بزرگ طراحی شده‌اند. از این سیستم‌ها برای حمل و بارگیری سیمان، ماسه و شن استفاده می‌شود.
در صنعت معدن، برای استخراج زغال‌سنگ، مواد معدنی، سنگ‌ها و صخره‌ها از تونل‌های معادن یا معادن روباز، از تسمه نقاله‌هایی با طول‌های مختلف استفاده می‌شود. همچنین، برای خارج کردن مواد معدنی یا زباله، این سیستم‌ها وارد عملیات استخراج میشوند.
بارگیری و تخلیه کشتی‌ها:
در عملیات بارگیری و تخلیه کشتی‌ها، قابلیت تحرک اهمیت زیادی دارد.
در زمان بارگیری، تسمه نقاله مواد را از کامیون تخلیه کرده و به درون انبار کشتی منتقل میکند. در هنگام تخلیه نیز برعکس، بار از کشتی خارج شده و به سمت کامیون‌ها هدایت می‌شود.
از آنجایی که انواع کشتی‌ها و شرایط بارگیری متفاوت است، تسمه نقاله‌های بارگیری و تخلیه قابلیت تنظیم تلسکوپی دارند تا با ارتفاع کشتی هماهنگ شوند.
خط مونتاژ خودکار (Automated Assembly Line):
در خطوط مونتاژ، تسمه نقاله‌ها به گونه‌ای طراحی میشوند که نیازهای خاص آن فرآیند را پوشش دهند.
با پیشرفت فناوری، به‌خصوص در زمینه رباتیک و اتوماسیون صنعتی، سیستم‌های نقاله هم پیوسته در حال توسعه‌اند.
در این خطوط از انواع مختلفی از تسمه نقاله استفاده می‌شود؛ مانند:
- تسمه زنجیری (Chain)
- بستر لغزنده (Slider)
- تسمه لولادار (Hinged)
- تسمه پلاستیکی (Plastic belt)
- پالت (Pallet)
افزایش تقاضا برای جابجایی سریع و مؤثر مواد باعث شده طرح‌های جدیدی از تسمه نقاله‌ها توسعه پیدا کنه.